【旋火】2020年9月世界航天发射解说

这篇文章来自旋火的投稿,是同名视频内容的文字版。
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目录

  1. 统计
  2. VV16
  3. Starlink v1.0 L11
  4. 长征二号F/T3
  5. 长征四号乙遥46
  6. Rocket3.1
  7. 快舟一号甲
  8. 长征十一号H遥二
  9. 长征四号乙遥41
  10. 长征四号乙遥42
  11. 联盟2.1b/军舰鸟上面级
  12. 发射预告
    13.1 Delta IV Heavy NROL-44
    13.2 Falcon 9 Block 5 Starlink V1 L12
    13.3 Antares 230+ CRS NG-14
    13.4 Falcon 9 Block 5 GPS III SV04
    13.5 Soyuz 2.1a Soyuz MS-17
    13.6 长征六号 Satellogic 13星
    13.7 Soyuz 2.1b/Freget-M Glonass-K1
    13.8 双曲线一号 方舟2号
    13.9 长征六号 齐鲁一号和四号
    13.10 Falcon 9 Block 5 SpaceX Crew-1
    13.11 其他任务

大家好,我是旋火。今天就来整一个不太一样的航天发射记录,也就是带解说的版本。我记得是几个月前有人给我的提议,当时因为老是把记录拖到最后做所以没时间做这个解说的版本。这次因为提前做了一些,算是稍微匀出点时间,那就来做一下吧。

惯例,当然是先感谢一下以下于2020年9月份进行赞助的大佬,他们分别是:ASPT-航天科普小组,AcTz164,死沙_DX1712M,F-I-S-A,波音种树计划,美國总统—奥巴马,纳纳与筱筱。

统计

我们先来看看本月的发射次数统计。2020年9月总共进行了10次航天发射,其中2次失败。每个国家或地区的航天发射情况如下。俄罗斯发射了1次,美国两次失败了1次,欧洲1次,中国6次失败了1次。

再看看年度发射次数统计。2020年共进行航天发射76次,其中8次失败。每个国家或地区的航天发射情况如下。以色列1次,伊朗2次失败了1次,俄罗斯10次,日本3次,美国27次失败了3次,欧洲4次,中国29次失败了4次。

除去失败次数,根据每月成功发射次数绘制的折线图可看出,这个月我国发射次数增长迅速,达到25次,反超美国的24次。这个月美国有好几次发射,因为卡角天气不好,或设备故障而不得不推迟发射到了下个月。

而第二梯队只有俄罗斯孤军奋战在10次的位置,本来俄罗斯今年有40发以上的发射计划,看来是难以实现了,不过火箭的库存倒是很多,在疫情刚爆发时的4月13日,俄罗斯相关人士就表示因为联盟2火箭库存过高,达到了52发,所以暂时停产。

第三梯队方面,欧洲和日本不相上下,其实欧洲今年计划中的发射次数是比日本多的,但也是疫情影响,导致库鲁发射场关闭了好几个月,相关计划一再推迟。

至于“航天大国”印度,今年还一发都没打呢,已经落后于以色列和伊朗这两个小火箭选手了,显然也是受到疫情影响,毕竟印度的疫情闹得比欧洲和俄罗斯厉害多了。不过根据NextSpaceflight的消息,年底还是有几发的,到时我们拭目以待吧。

VV16

接下来话归正题,首先是本月的第一个发射。这是于UTC时间2020年9月3日1点51分10秒,在圭亚那航天中心库鲁ELA-1发射场发射的,阿丽亚娜空间制造的织女星火箭。这次任务名为VV16,搭载的都是微纳卫星,包括facebook在内总共21个客户的53个载荷,共0.877吨质量。具体载荷列表详见官网的发射手册,里面的信息非常详细,这里只提下重要的载荷。其中一颗微卫星,光学遥感卫星NEMO-HD是斯洛文尼亚首颗卫星。

为了搭载如此之多的微纳卫星载荷,织女星火箭首次使用了小卫星任务服务平台(Small Spacecraft Mission Service),简称SSMS,并将微卫星分离到515km的SSO轨道,而纳卫星分离到530km的SSO轨道。纳卫星分离时的效果有如天女散花,但其实这样的分离也比较讲究,要避免分离后的卫星之间发生碰撞。

这次发射也是织女星火箭2019年7月11日发射阿联酋军星失败以来的复飞,并且成功了,接下来我们来看看发射过程。

固推点火那劲儿确实足,织女星一级使用P80固体火箭发动机,改进自阿丽亚娜5的固体火箭助推器。不过直播的摄影水平就一般了,拍摄火箭的画面非常晃,基本没法用来加速来看延时摄影的效果。根据发射手册,发射后1分54秒也就是T+1分54秒,一二级分离,然后在T+1分55秒,二级契法罗23固体发动机点火,在一二级分离时,直播画面中并未给出任何提示性文字,只有主持人的解说,这似乎是织女星火箭直播的惯例,即使在上次,二级点火失败的军星任务以前的直播,也是如此。

我们快进一下,到了T+3分37秒,二三级分离,接着是T+3分50秒,三级契法罗9固体发动机点火,5秒后整流罩分离。

到T+6分30秒,三四级分离,此时还尚未入轨。T+7分54秒,四级肼燃料液体火箭,高度微调上面级(Attitude Vernier Upper Module),简称AVUM,进行第一次点火。T+15分16秒,AVUM第一次关机,进入太阳同步轨道转移轨道。T+38分13秒,AVUM第二次点火。T+39分34秒,AVUM第二次关机,进入515km的SSO轨道。T+40分25秒,开始微卫星分离,将逐个分离5颗微卫星,之后节目基本就结束了,并未进行AVUM第三次和第四次点火以及纳卫星分离的直播。

本月第二个发射,当然就是我们的熟客,宽带通信卫星Starlink的发射了,以下简称星链。这次是第12批星链卫星发射,也是v1.0版星链的第11次发射,即Starlink v1.0 L11。发生在UTC时间2020年9月3日12点46分14秒,肯尼迪航天中心LC-39A。发射服务提供商和卫星运营方都是SpaceX。这次是比较常规的60颗星链卫星发射,有效载荷质量15.6吨,使用的一级火箭是上次进行过GPS III SV03任务发射的B1060,也是该枚助推器的第二次发射,回收船使用的是OCISLY(Of Course I Still Love You),并成功进行海上回收。根据发射后TSKelso提供的数据,卫星进入了远地点345km,近地点212km,倾角53度的轨道,基本上就是一般情况下星链卫星的初始入轨轨道。SpaceX自家载荷在发射前,不像阿丽亚娜空间那样,会提供数据十分丰富的发射手册,很多数据得参考第三方来源。接下来我们来看看发射过程。

因为是在LC-39A进行的发射,所以能看到旁边专门为载人龙准备的服务塔架和白色的乘员进出通道,不过乘员进出通道现在是摆开的状态,因为这不是载人任务。同样,因为猎鹰9号是水平总装的火箭,也不需要垂直总装塔,所以这个塔架也不是用来安装载荷的。所有的燃料和电源支持都是在旁边的火箭运输起竖机(Transporter Erector)上,而不是右边这栋黑色的建筑。具体的发射前的时序我就不再赘述,大家可以去观看一期,SpaceX猎鹰9号发射直播的双语字幕视频,就知道了。

点火的时候,负责相机的工作人员似乎还刻意调低了曝光,不过即使这样也还是没看清尾焰的纹理。在T+1分15秒,猎鹰9号进入MAX-Q状态,在此之前猎鹰9号会节流发动机以减少气动负荷。在经过MAX-Q之后,因为大气层越来越薄,即使发动机不节流,气动负荷也会下降,所以猎鹰9号会调整回满推力状态。

在T+2分36秒,猎鹰9号一级发动机关机,紧接着一二级分离,然后是二级真空梅林发动机点火。此后,一级火箭使用冷气推进器调节姿态,由于发动机舱较耐热,所以将箭体下方朝向再入方向。同时,上升段保持折叠状态的栅格翼展开,准备进入大气层后的气动控制。

在T+3分12秒,整流罩分离,不过这次整流罩并没有回收成功。

在T+6分48秒,猎鹰9号一级火箭再入点火开始,此时,包括中央发动机在内的三台梅林发动机点火,使得自身速度下降到再入热不至于烧穿发动机舱的程度。在T+7分7秒,发动机关机。由于60颗星链卫星较重,需要一级火箭在上升段使用更多的燃料,所以一二级分离后没有多余的燃料,进行返场点火的额外机动,只能向发射方向飞行,进行海上回收。

在T+8分23秒,猎鹰9号一级火箭着陆点火开始,此时,猎鹰9号的中央发动机点火并直到T+8分46秒在海上着陆平台着陆,着陆时发动机关机。

不久后的T+8分55秒,二级发动机关机。此后,猎鹰9号二级准备调整姿态并进行旋转,以让星链卫星进行分离。就在这时,控制直播的工作人员有意或无意切换到了二级液氧储罐的镜头,我们可以看到即使是在搭载15.6吨载荷的情况下,进行海上回收发射程序的猎鹰9号的二级仍有一定推进剂余量,根据北美防空司令部的太空物体追踪数据以及Starlink subreddit的说法,这些推进剂余量是用于在直播结束后让二级进行二次点火降轨用的,有时也会有目击报告,但这取决于再入的位置,如进行SAOCOM-1B任务的二级的降轨点火就被目击到了

然后就是T+14分58秒,星链卫星分离,任务完成,此时一同分离的,星链堆栈四个侧边上的四个支撑架,就成为了北美防空司令部,太空物体追踪数据中名称为FALCON 9 DEB的物体,要注意的是这并不是猎鹰9号的二级,只是星链堆栈的支撑架,由于轨道较低而质量较小,过不了几个月就会自行再入。被丢弃的猎鹰9号二级的名称为FALCON 9 R/B,而不是FALCON 9 DEB。

长征二号F/T3

本月第三个发射,就是我国的可重复使用试验航天器的发射。使用长征二号F/T3,也就是和天宫一号,天宫二号发射用的同一款火箭长征二号F/T系列,在北京时间2020年9月4日15点30分,于酒泉卫星发射中心921工位发射成功。根据TSKelso整理的数据,该航天器进入了远地点348km,近地点332km,倾角50.2度的轨道。

在该航天器在轨释放载荷后,于9月6日返回。

长征四号乙遥46

本月第四个发射,就是我国的光学遥感卫星,高分十一号02星的发射。这颗卫星使用长征四号乙遥46火箭,在北京时间2020年9月7日13点57分04秒918毫秒,于太原卫星发射中心9号工位发射成功。根据TSKelso整理的数据,该航天器处在远地点694km,近地点247km,倾角97.33度的椭圆太阳同步轨道。使用这种轨道,相比于和远地点同高度的太阳同步圆轨道,可以缩小卫星的运行周期,使其更快地重复访问某些区域,同时在近地点可以获得更高的分辨率。

这次高精度的发射时间由苏沫玖提供,感谢苏沫玖。

Rocket3.1

本月第五个发射,就是那个鸽了n次的Rocket3.1的发射。其由Astra制造,是同批次制造的,今年准备入轨的三枚火箭中的第二枚。第一枚已于今年早些时候在发射台爆炸。这次发射发生在UTC时间2020年9月12日3点19分,科迪亚克发射复合体3B发射台(KLC LP-3B)。这只是一次测试发射,所以没有携带载荷。但是火箭在发射后几十秒内制导系统出现故障,发生偏航,之后发动机主动关机,火箭坠毁。Scott Manley有个视频专门解读这次发射失败的详细原因,我有空搬下。

快舟一号甲

本月第六个发射,就是我国的光学遥感卫星,长光卫星公司运营的吉林一号高分02C星的发射。这颗卫星使用快舟一号甲火箭,在北京时间2020年9月12日13点02分,于酒泉卫星发射中心场坪进行发射。预计目标轨道为500km太阳同步轨道,但是发射失败,等后续新闻确定故障原因。这次发射失败,也打断了快舟一号甲接下来,十天三发的高密度发射目标。

长征十一号H遥二

本月第七个发射,就是我国的长征十一号H遥二火箭的发射。其搭乘吉林一号高分03-1组9颗卫星,其中包含b站视频星,央视频号卫星,都是光学遥感卫星。在北京时间2020年9月15日9点23分,使用德渤3号打捞工程船,在黄海海域发射成功。根据TSKelso整理的数据,有效载荷被送入了远地点547km,近地点528km,倾角97.53度的太阳同步轨道。

长征十一号H型是长征十一号的海射版本,该版本的火箭,目前是在山东海阳东方航天发射港进行总装和星箭对接,之后送上发射平台运往相应海域,准备发射。以后还会建造更强大的发射平台,以满足在平台上总装大型火箭和液体火箭加注的需求。

长征四号乙遥41

本月第八个发射,就是我国的雷达遥感卫星,海洋二号03星的发射。这颗卫星使用长征四号乙遥41火箭,在北京时间2020年9月21日13点40分04秒276毫秒,于酒泉卫星发射中心9401工位发射成功。根据TSKelso整理的数据,有效载荷被送入了远地点948km,近地点931km,倾角66度的近地轨道。此次也搭载了格栅舵落区控制系统,用于控制一级落区。这是长征四号乙第二次使用格栅舵落区控制系统,同时成功复用一片2019年11月3日发射的长四乙遥38火箭一级使用的格栅舵。

这次高精度的发射时间由苏沫玖提供,感谢苏沫玖。

长征四号乙遥42

本月第九个发射,就是我国的光学遥感卫星,环境减灾二号A,B星的发射。这两颗卫星使用长征四号乙遥42火箭,在北京时间2020年9月27日11点23分04秒609毫秒,于太原卫星发射中心9号工位发射成功。根据航空航天港提供的数据,有效载荷被送入了远地点653km,近地点600km,倾角97.98度的太阳同步轨道。此次发射使用了串联搭载舱,以支持双星发射。

这次高精度的发射时间由苏沫玖提供,感谢苏沫玖。

联盟2.1b/军舰鸟上面级

本月第十个也是最后一个发射,是俄罗斯的联盟2.1b/军舰鸟上面级火箭的发射。这枚火箭搭载信使M 17, 18, 19三颗窄带通信卫星,以及其他19颗微小卫星,共1.086吨的重量,在UTC时间2020年9月28日11点20分,于普列谢茨克43/3号工位发射成功。根据航空航天港的数据,三颗信使M卫星被送入了远地点1503km,近地点1484km,倾角82.5度的近地轨道,而其他微小卫星被送入了远地点565km,近地点541km,倾角97.7度的太阳同步轨道。

发射预告

接下来是2020年10月航天发射的预告部分,注意预告仅供参考,后续截图来源均出自NextSpaceflight网站

Delta IV Heavy NROL-44

ULA运营的德尔塔四重型火箭搭载美国国家侦察局的保密载荷NROL-44,在数次推迟后预计在UTC时间2020年10月1日3点54,于卡纳维拉尔角空军基地SLC-37B进行发射。载荷预计的轨道是地球同步轨道。

和NROL-44同样不停推迟的星链V1 L12任务也将于UTC时间10月1日同日13点17分,在肯尼迪航天中心LC-39A进行发射。载荷预计的轨道是近地轨道。载荷仍是60颗星链卫星,而没有拼车卫星。这将是半个整流罩的第三次使用,而火箭为B1058.3,回收船则为OCISLY。

Antares 230+ CRS NG-14

同样推迟的诺斯罗普格鲁曼公司的,安塔瑞斯火箭,搭载天鹅座14飞船,将于UTC时间10月2日1点38分,在瓦勒普斯飞行基地LP-0A进行发射。载荷预计的轨道是国际空间站近地轨道。

Falcon 9 Block 5 GPS III SV04

接下来是猎鹰9号打GPS三代SV04星的任务,这将是B1062一级火箭的首秀,考虑到1号OCISLY刚回收完B1058火箭,估计腾不出空,所以这次火箭回收船会使用JRTI。时间是UTC 10月3日1点43分,位置是卡角空军基地SLC-40。载荷预计的轨道是中地球转移轨道,最终GPS卫星自己再变轨到正常运营所在的中圆地球轨道。

Soyuz 2.1a Soyuz MS-17

之后是UTC时间10月14日5点45,在拜科努尔航天发射场31/6工位,用联盟2.1a火箭发射的联盟MS-17飞船。这次将携带两名俄罗斯宇航员,谢尔盖·雷日科夫和谢尔盖·库德-斯维奇科夫,以及一名美国宇航员凯瑟琳·鲁宾斯进入国际空间站。这次发射也会使用3小时超快速对接程序,也就是说,飞船可在发射升空后3小时与国际空间站对接。

长征六号 Satellogic 13星

另外还有一次发射不早于10月14日进行,那就是长征六号,在太原卫星发射中心16号工位,发射阿根廷Satellogic公司的13颗卫星的任务。

Soyuz 2.1b/Freget-M Glonass-K1

不早于UTC时间10月17日,将进行联盟2.1b/军舰鸟M上面级火箭搭载格洛纳斯K1导航卫星的发射,这将直接把卫星送入格洛纳斯服役的MEO轨道上,发射场会是普列谢茨克43/3工位。

双曲线一号 方舟2号

之后,在UTC时间10月21号,于酒泉卫星发射中心场坪,会进行双曲线一号发射方舟二号返回式技术验证卫星的任务。这也是星际荣耀的双曲线一号火箭的第二次发射。

长征六号 齐鲁一号和四号

在UTC时间10月31日之前,于太原卫星发射中心16号工位,会进行齐鲁一号和四号遥感卫星的发射任务。

Falcon 9 Block 5 SpaceX Crew-1

在MS-17任务发射时间的影响之下,原定于10月23日进行的载人龙第一次乘员任务延迟到UTC时间31号6点40进行。既然是载人任务,那自然是在LC-39A进行。这将使用全新的B1061一级火箭进行发射,搭载的载人龙飞船已被命名为坚韧号(Resilience)。该飞船会搭载三名美国宇航员维克·格洛弗,迈克·霍普金斯,香农·沃克,以及一名日本宇航员野口聪一进入国际空间站。

其他任务

其他任务多是待定,大家先看看,我就不解说了(懒)。

感谢大家观看,我们下期再见吧。